Estudio teórico del estado de abrikosov en superconductores mesoscópicos

Abstract

Se estudió teóricamente la configuración de vórtices en algunas muestras superconductoras sometidas a un campo magnéetico externo. Se analiza el efecto de las uctuaciones térmicas en superconductores mesoscópicos cuadrados. Encontramos que la fortaleza de la barrera de Bean-Livingston depende de la condición de contorno, ya que en muestras con bordes o fronteras, los vórtices entran a la superficie después de que la velocidad crítica del condensado superconductor es alcanzada, los pares de Cooper se rompen y se crean pequeñas perturbaciones en los bordes, facilitando el ingreso de campo en la muestra, la entrada de vórtices en las muestras superconductoras mesoscópicas produce una disminución de las barreras superficiales. Por otro lado, estudiamos también, en particular, cuadrados y discos mesosc ópicos con defectos en el interior, estos actúan como centro de anclaje de los vórtices. El estudio fué realizado mediante la solución numérica de las ecuaciones de Ginzburg-Landau dependientes del tiempo (TDGL) para los sistemas mencionados, empleamos el método de las variables de enlace. Encontramos la confiuración de vórtices para éstas geometrías y calculamos las curvas de magnetización, energía libre, vorticidad, parámetro de orden en función del campo magnético aplicado. Verificamos que la configuración de vórtices y los campos críticos dependen fuertemente de los defectos en el interior y de la geometría del sistema. Para los casos en los que la muestra superconductora se encuentra en contacto con interfaces metálicas, varía la superconductividad en los bordes de la muestra, de acuerdo con el parámetro de De Gennes y los valores de magnetización, primer campo crítico, energía libre son altamente influenciados por el tipo de material en contacto.

Abstract. We study theoretically the vortex configuration in some superconducting samples. We analyze the effect of thermal uctuations in mesoscopic square superconductors. We found that the strength of the Bean- Livingston barrier depends on the boundary condition, because in samples with edges or frontiers, those vortices entering surface after to the condensate critical velocity is reached,the Cooper pairs are broken and these create and are originated little disturbances on the edges, this process facilitates the input vortices to the sample.The entry of vortices in a mesoscopic superconductor sample produces a decrease of surface barrier. On the other hand, we study also, in particular, mesoscopic superconducting squares and disk with defect inside, they acts as pinning center of vortices. We solved the time dependent Ginzburg-Landau equations (TDGL), using the link variable method.We found the vortex array for these geometries and calculated the magnetization curves, free energy, vorticity and order parameter as function of the external magnetic field. We verify that the vortex configuration and critical fields depends strongly on the defects inside and the system geometry. For the cases in which the superconducting sample is found to contact with a metallic interface , the superconductivity loss increases, according to the De Gennes parameter and the magnetization values, first critical field, free energy, are highly in uenced by the type of material in contact.